Вид. Критерии вида

На планете Земля обитает большое разнообразие живых организмов. Рыбы, птицы, насекомые и другие. Все они разные и непохожие друг на друга. Но в этом многообразии есть и строгий порядок.  Все живое на Земле существует в форме видов.

Перед вами систематическое положение бурого медведя. Он относиться к царству Животные. Типу Хордовые. Подтипу Позвоночные. Классу Млекопитающие. Отряду Хищные. Семейству Медвежьи. Роду Медведи. Виду Бурый медведь. Вид — это наименьшая систематическая категория.

Особи, принадлежащие к одному виду, в основном не скрещиваются с особями другого вида, характеризуются генетической общностью и единством происхождения.

Вид — это исторически сложившаяся совокупность популяций, особи которых обладают наследственным сходством морфологических, физиологических и биохимических особенностей, могут свободно скрещиваться и давать плодовитое потомство, приспособлены к определенным условиям жизни и занимают определённую область — ареал.

Биологический вид — это не только систематическая категория. Это элемент живой природы, — обособленный от других видов.

Джон Рэй

Понятие «вид» впервые было введено в конце 17 в. английским ботаником Джоном Реем, отметившим, что разные виды отличаются по внешнему и внутреннему строению и не скрещиваются между собой.

Большой вклад в дальнейшую разработку понятия «вид» внес шведский учёный Карл Линней.

Карл Линней

Согласно его представлениям, виды — это объективно существующие в природе образования, и между разными видами в большей или меньшей степени имеются различия.

Так, например, явно различаются между собой по внешним признакам медведь и волк, в то время как волк и лисица внешне более сходны, так как принадлежат к одному семейству — Волчьи.

Карл Линней предложил бинарную номенклатуру для описания видов живых существ, и заложил основы современной классификации живого мира более 250 лет назад. За это время было открыто и классифицировано огромное число видов животных и растений. И чем больше биологи делали открытий, тем чаще они задумывались о том, сколько всего на Земле живого.

Например, группа учёных из Канады подсчитала, что общее число видов живых существ примерно равно 8,7 миллионам плюс-минус 1,3 миллиона.

По их расчётам, в Мировом океане обитает 2,2 млн видов, на суше — 6,5 млн. Животных на планете всего около 7,8 млн видов, грибов — 611 тыс., растений — 300 тыс.

Число видов постоянно увеличивается, учёные ежегодно находят ранее неизвестные науке. Новые виды занимают свободные экологические ниши.

Для того чтобы точно определить принадлежность какого-либо организма к конкретному виду, используют определённые критерии.

Критерии вида — это признаки, по которым один вид можно отличить от другого. Они позволяют разобраться в близких родственных группах растений и животных.

Сегодня на уроке мы рассмотрим: морфологический критерий, физиологический, географический критерий, экологический, биохимический и генетический.

Морфологический критерий

В основе данного критерия лежит сходство внешнего и внутреннего строения между особями одного вида. Этот критерий самый удобный и поэтому широко используется в систематике.

Морфологическое определение вида

Вот, например, лебедь-шипун, чёрный лебедь, черношейный лебедь. Мы видим их внешние отличия. При скрещивании они не дадут плодовитого потомства, потому что относятся они к разным видам.

Однако, по морфологическому критерию не всегда можно точно определить причастность какого-либо организма к конкретному виду, потому как в природе существует множество исключений.

Трудности в определении видов состоят в том, что особи одного вида, например, самцы и самки могут внешне отличаться. Например, часто самцы и самки насекомых, птиц, да и не только внешне отличаются. Это явление называется половым диморфизмом.

Перламутровка непарная

Учёные часто сталкиваются с трудностями определения вида, так как некоторые из особей могут иметь сезонную морфологическую изменчивость. Например, бабочка пестрокрыльница изменчивая имеет различную окраску крыльев при разности температуры.

Весенняя форма имеет гораздо более светлую, жёлто-оранжевую окраску крыльев с темными пятнами на них. Летняя форма отличается от весенней: —они не рыжие, а черные, с белыми либо желтоватыми полосками на крыльях и небольшими оранжевыми пятнами. Местами может встречаться и третье поколение пестрокрыльниц. Они отличаются сочетанием оранжевого и чёрного окраса.

Иногда особи разных видов внешне так схожи что кажется, что они относятся к одному виду. Например, как виды двойники — они очень похожи внешне, но относятся к совершенно разным видам.

Виды-двойники не имеют внешних различий по большинству морфологических признаков, но репродуктивно изолированны. И только детальное изучение их внешнего и внутреннего строения позволяет отнести особей к разным видам.

Например, широко распространенный в Европе и в умеренных широтах Азии вредитель хлебных злаков жук листоед (пьявица красногрудая), считался до последнего времени единым видом. И только детальное изучение органов нескольких жуков, позволило учёным сделать вывод о том, что существует ещё один вид.

Почему же существуют настолько похожие виды? Возможно в процессе видообразования перестройка генотипа не всегда сопровождается изменениями морфологии фенотипа, что затрудняет различие двух видов. Все особенности образа жизни любого организма так или иначе отражаются на его внешности, размерах, окраске. Например, яркое брюхо лягушки желтобрюхой жерлянки отпугивает врагов и одновременно служит ее характерным признаком. Она обитает в большей части Южной и Центральной Европы.

А краснобрюхая жерлянка обитает в Центральной и Восточной Европе до Урала. У этих лягушек различие в окраске обуславливается различиями в местах обитания.

Физиологический критерий

Он заключается в сходстве жизненных процессов, в первую очередь в возможности скрещивания между особями одного вида с образованием плодовитого потомства.

Разные виды в разные сроки достигают половой зрелости. Отличаются сезонными и суточными ритмами жизни и в природе, как правило, не скрещиваются.

Даже такие похожие дикие лошади как тарпан и лошадь Пржевальского при скрещивании плодовитого потомства не дают, потому что принадлежат к разным видам.

Однако опять же есть исключения. Обыкновенная лисица заселяет, хотя и с разной плотностью, все ландшафтно-географические зоны, начиная с тундры и субарктических лесов, включая горные массивы во всех климатических зонах. А степная лисица обитает в степи и лесостепи. Несмотря на внешние отличия, между ним возможно скрещивание.

Физиологический критерий также недостаточен для определения видовой принадлежности особей.

Географический критерий

Он основан на том, что каждый вид занимает определенную территорию или акваторию, называемую ареалом. Он может быть большим или меньшим, прерывистым или сплошным.

Например, евразийский бобр распространен в Европе и Азии. А канадский бобр — в Северной Америке. Внешне представители двух разных видов очень похожи друг на друга, но евразийский бобр крупнее.

Ареалы многих видов накладываются и перекрываются. В случае совпадения ареалов, причиной изоляции является различие в образе жизни.

Например, виды плодовых мушек дрозофил обитают на одной и той же территории в западной части Северной Америки. Однако скрещивания между ними не происходит, потому что размножаются они в разное время суток.

Также есть виды-космополиты, которые обитают на огромных пространствах суши всех континентов или океана. Поэтому географический критерий, как и другие, не является абсолютным.

Экологический критерий

Он основан на том, что каждый вид может существовать только в определенных условиях, выполняя свойственные ему функции в определённом биогеоценозе.

Так, например, лютик едкий произрастает на пойменных лугах, лютик жгучий — на заболоченных местах, лютик ползучий — по берегам рек.

Ещё один пример. Травяная лягушка. Большую часть жизни она проводит на суше. Икру откладывает в воде, где и развивается её потомство.

А вот лягушка прудовая. Живёт она преимущественно в воде. Здесь происходит не только спаривание, но и вся её жизнь.

Жизненные циклы лягушек складываются из нескольких этапов, время их у разных видов может не совпадать.

Например, прудовая лягушка откладывает икру, когда вода уже нагрелась. А травяная делает это раньше, не дожидаясь тепла. Поэтому и головастики ее выходят раньше.

Каждый вид приспособлен к определённым условиям существования. Ласточка береговушка живёт в норах на песчаных откосах рек.

В сельской местности гнездится другая ласточка, её видовое название — деревенская. В городских условиях обитает третий вид ласточек — городская. Таким образом условия существования вида определяет — экологический критерий.

Так же для определения вида изучается состав и структура определённых белков, нуклеиновых кислот, состав крови и все то, что относится к биохимии. Такой тип определения видов называется биохимическим критерием. Он позволяет различать виды по составу и структуре определенных белков, нуклеиновых кислот и др.

Особи одного вида имеют сходную структуру ДНК, что обусловливает синтез одинаковых белков, отличающихся от белков другого вида. Однако у некоторых бактерий, грибов, высших растений состав ДНК может быть очень близким. Следовательно, есть виды-двойники и по биохимическим признакам.

Генетический критерий

Он основан на различии видов по кариотипам, то есть числу, форме и размерам хромосом. Для подавляющего большинства видов характерен строго определённый кариотип.

Например, упомянутые выше виды евразийский бобр и канадский бобр отделены друг от друга не только тысячами километров океанской глади, но и разным хромосомным набором. У евразийцев их 48, а у канадцев 40.

Генетический критерий также не является универсальным. Во-первых, у многих видов число хромосом одинаково и форма их сходна. Во-вторых, в пределах одного и того же вида могут встречаться особи с разным числом хромосом, что является результатом геномных мутаций (поли- или анеу-плоидия). Например, ива козья может иметь диплоидное число хромосом (38) или тетра-плоидное (76). Таким образом, критерии вида связаны между собой и определяют качественную особенность вида, но ни один из них не является абсолютным.

Например, два разных вида могут не различаться по внешнему строению и обладать даже одинаковыми хромосомными наборами. Но если они различаются по поведению, то не скрещиваются между собой и, следовательно, обособлены один от другого. Лишь в совокупности перечисленные критерии позволяют с достаточной надёжностью установить принадлежность организма к тому или иному виду.